浅谈柴油发电机房的火灾起因和防火规范
2025-09-26(140)次浏览
一、发电机房火灾种类及起因
1、火灾种类
对于柴油发电机房而言,它主要安装了发电机组、电气设备和供油设施,它可能发生下列几种火灾:
(1)固体表面火灾:柴油发电机组的本体超温、油路泄露、机内电路短路。
(2)电气火灾:供电线路短路或其它原因的火灾引起电器设备着火。
(3)非水溶性可燃液体(柴油)火灾:供油系统的输油管路、容器泄漏或火灾时遭到破坏,油类流淌到地面,接触到高温烟气或明火而燃烧。
2、常见起因
(1)燃油泄漏:油箱、油管、接头老化破裂,密封失效,维护不当或安装错误。其风险为泄漏的柴油接触高温部件(如排气管)或电火花时易燃烧。
(2)电气故障:
①线路老化、绝缘破损导致短路。
②设备过载运行或接触不良引发过热。
③潮湿、油污环境加剧电气设备腐蚀。
④典型场景:控制柜短路、蓄电池爆炸、电机绕组过热。
(3)高温表面引燃:排气管、涡轮增压器等高温部件未隔热,附近堆放可燃物(如抹布、油渍)。冷却系统故障导致设备超温运行。
(4)润滑油系统故障:油管破裂、滤清器泄漏或油底壳损坏,润滑油遇高温表面起火。
(5)静电积聚:柴油输送时流速过快或未有效接地,静电火花引燃油气混合物。(6)通风不良:机房通风系统失效,导致油气或可燃气体积聚,遇火源爆燃。
(7)电池故障:备用蓄电池过充、内部短路或电解液泄漏,引发化学火灾。
(8)人为操作失误:
① 违规吸烟、使用明火。
② 维护时未清理油污或未采取防火措施。
③ 未定期检查设备状态(如漏油、积尘)。
二、发电机房的防火规范
柴油发电机房的防火规范主要依据国家及地方相关标准,以下是核心引用标准的分类与说明。日常防火检查如图2所示。
1、基础防火规范
(1)《建筑防火通用规范》GB 55037-2022
规定机房位置(首层、地下一层或地下二层)、防火分隔(≥2.00h防火隔墙、≥1.50h楼板、甲级防火门)、储油间设计(储油量≤1m³,≥3.00h隔墙)等核心要求。
(2)《建筑设计防火规范》GB 50016-2023
该标准封面如图2所示。细化储油间油箱密闭、通气管阻火器、防油品流散设施(如挡油门槛、集油坑)等要求;明确自动喷水灭火系统的配置条件。
2、消防设施相关规范
(1)《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140-2005
要求配置ABC干粉灭火器(按E类火灾设计),储油间推荐气体灭火装置(如七氟丙烷、超细干粉)。
(2)《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084
当建筑其他区域设置自动喷水系统时,机房必须同步设置。
(2)《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
强制要求机房内安装火灾报警装置。
3、可燃气体与爆炸风险规范
(1)《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T 50493-2019
明确柴油(闪点≥60℃)属丙类液体,正常环境不挥发可燃蒸气,无需设置可燃气体探测器。
(2)《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014
规定仅当环境温度或操作温度高于柴油闪点(60℃)时需防爆设计,柴油发电机房通常不属于爆炸危险环境。
4、通风与排烟规范
(1)《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》SH/T 3004-2011
要求事故通风换气次数≥12次/小时,通风机需防爆。
(2)《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2015
补充通风系统设计细节,如排烟管道独立设置、避开储油间。
5、电气与应急设施规范
(1)《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019
要求建筑内柴油发电机房必须设置自动灭火设施,独立机房可豁免。
(2)《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB 51309-2018
规定应急照明照度≥正常照明,疏散通道需独立回路。
6、部分防火规范的解读
关于高层建筑室内柴油发电机房的消防要求,《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005年版,以下简称《高规》)7.6.6.1条是这样规定的:“宜设自动喷水灭火系统”,其条文说明是“可以采取水喷雾灭火系统”。由于条文和条文说明的描述不一致,同时一些消防管理部门对此作出了特别要求,此外在某些建筑工程中,设计采取了突破规范的消防设施,这些都引起了各方面的关注,也出现了诸多的争议,归纳起来有下列几种不同的理解和做法:
(1)应该以《高规》7.6.6.1条文“宜设自动喷水灭火系统”为准,条文说明中“可以采取水喷雾灭火系统”不算。
(2)《高规》7.6.6.1条文中的“自动喷水灭火系统”
它涵盖了普通自动喷水灭火系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等,它是上述各种的统称,条文说明中具体指出了采用水喷雾灭火系统”,应以条文说明为准。既然是条文规定“宜设自动喷水灭火系统”,条文说明又说“可以采取水喷雾灭火系统”,在规范用词说明中,“宜”或“可”表示稍有选择,故上述两种系统都可以采用。
(3)采用洁净气体灭火系统。
《高规》4.1.3.4条,柴油发电机房布置在高层建筑和裙楼内时,应设置火灾自动报警系统和除卤代烷1211、1301以外的自动灭火系统。从这条规范可以看出,对于高层建筑室内柴油发电机房的消防,法规并不限制在一定要以水为介质的自动灭火系统,亦可以采用气体消防系统。
三、柴油发电机房防火的做法
1、灭火设施的性能和效果
(1)自动喷水灭火系统
高层建筑内一般都设有自动喷水灭火系统,其供水设施是现成的,经济方便,原理如图2所示。自动喷水对固体表面火灾的作用主要有冷却、控火、防止火灾蔓延,但对于发电设备、电器设备可能产生危害。如正在工作的发电机组发生火灾,其温度很高,突然喷水,因热胀冷缩效应,可能产生爆裂而受损;电气设备经水喷淋后,可能失去正常工作的功能。另外,水不能扑救电气火灾和可燃液体火灾。
(2)水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统,是由自动喷水灭火系统派生出来的一种自动灭火系统,原理如图3所示。一般情况下,它可以和自动喷水灭火系统共用供水设施。它的灭火性能和灭火效果是:
① 冷却作用:具有巨大表面积的水雾滴能吸收大量的热量并迅速汽化,使燃烧物表面温度骤降,致使热分解中断而中止燃烧。
② 窒息作用:水雾滴受热后汽化成比原体积大的多的水蒸气,使燃烧物周围空气含氧量降低,燃烧因缺氧受到抑制或中断。
③ 乳化作用:柴油发电机房一般采用闪点大于60℃且不溶于水的柴油,当水雾滴喷射到正在燃烧的液体表面时,由于水雾滴的不断冲击,在燃烧液体表面形成搅拌作用,造成不燃性的乳化层,使燃烧中断。
④ 电绝缘性能:离心雾化型喷头喷射出来的雾状水滴是不连续的间断水滴,具有良好的绝缘性能,不仅可以扑救电气火灾,而且不导电。
《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95)1.0.3条指出,水喷雾系统可用于扑救固体火灾,闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾。
(3)洁净气体灭火系统
《气体灭火系统设计规范》(GB50370-2005)3.2.1条,气体灭火系统适用于扑救下列火灾:
① 电气火灾;
② 固体表面火灾;
③ 液体火灾;
④ 灭火前能切断气源的气体火灾。
2、柴油发电机组机房防火设计的注意事项
柴油发电机组运行需要使用燃油,运行过程产生电与热,做好机房安全消防非常重要。
(1)发电机组周围留出1m左右的空间位置,方便后期的操作与维保;
(2)机房内部通风散热良好,机器周边没有易燃易爆的物品;
(3)机房内设置油类灭火器干粉灭火器和气体灭火器;
(4)机房外部防栓、消防带、消防水枪等消防装置;
(5)机室设有醒目严禁烟火全安图标、和禁止烟火文字;
(6)机室与油库,应该做好隔离措施。
对比以上几种灭火设施的灭火性能和柴油发电机房火灾种类,高层建筑室内柴油发电机房应选用水喷雾灭火系统或气体灭火系统,普通喷水灭火系统不能扑救电气火灾和可燃液体火灾,故不能作为高层建筑柴油发电机房的灭火系统。
总结:
高层建筑室内柴油发电机组是高层建筑的重要设备房,是安全供电心脏的重要组成部分,特别是发生突发事件时,是维持整个建筑一系列设施正常运行的关键设备;同时又由于其火灾种类较多,设备昂贵,故它的消防技术和安全保障引起设计者和有关部门的高度重视。柴油发电机组在建筑楼层中使用,出于防火、消防安全需求,对供电的安全可靠性提出了的严格的要求。因此,柴油发电机组作为常备用电源,在放置使用的时候,需做好消防措施,规范设计机房。
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